[예시] TDD 방식으로 개발 해보기

해당 포스팅에서는 TDD 개발 방식으로

[소수 찾기] 알고리즘을 검증해 볼 것이다.

📌 TDD (Test Driven Development) 란?

TDD (Test Driven Development)란?

 

 

개발환경으로 Google Test (gTest) 활용하였으며

<Google Test (gTest) 실행해보기>에서는 동작 함수와 테스트 함수를

다른 파일로 분리하였지만

해당 포스팅에서는 하나의 파일에서 작업

Google Test (gTest) 실행해보기

 

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TDD 개발 순서

1) 확인 가능한 테스트 코드 부터 작성 (쉽고, Fail 되어도 된다.)

2) 기능 구현하여 테스트 코드와 기본 동작 확인  

3) 추가 테스트 진행 전 리펙토링 과정을 가진다.

4) 예외 처리 확인을 위한 테스트 코드 작성

5) 예외 상황 기능 구현/테스트

6) 과정을 반복하면서 테스트 코드를 추가하고 리팩토링 추가

→ 해당 과정을 통해 입/출력, 인자 개수, 리턴 타입, 예외 처리 등이 결정된다.

→ 미리 예측해서 불필요한 (테스트) 코드를 만들 필요 없다.

→ 기능 구현 코드가 처음부터 유연할 필요가 없다.

 

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소수(Prime Number) 판정

소수(Prime Number)란?

1과 자기 자신만을 약수로 가지는 자연수 (> 1)

ex) [6 = 2×3] 으로 합성수에 해당 된다.

 

 

소수 판정 알고리즘

간단하면서 직관적으로 구현해보면 숫자 N이 주어질 때,

1과 N 사이에서 나누어 떨어지는 숫자가 있는지 확인하는 것이다.

여기서 우리는 함수명, 인자 개수/타입, 리턴 타입을 결정한다.

bool isPrime(int N) {
    for (int i = 2; i < N; ++i) {
        if (N % i == 0) return false;
    }
    return true;
}

 

테스트 항목

• 양수 확인

• 경계값 확인 → 「1」

• 음수 확인

* 주어지는 요구사항에 따라 테스트 항목 차이가 있음

 

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양수 테스트

#include "pch.h"

bool isPrime(int N) {
    for (int i = 2; i < N; ++i) {
        if (N % i == 0) return false;
    }
    return true;
}

TEST(primeTest, PlusTest) {
    EXPECT_FALSE(isPrime(4));
    EXPECT_TRUE(isPrime(5));
    EXPECT_FALSE(isPrime(6));
}

 

 

여기서 음수와 경계값 테스트 코드를 추가해보자.

#include "pch.h"

bool isPrime(int N) {
    for (int i = 2; i < N; ++i) {
        if (N % i == 0) return false;
    }
    return true;
}

TEST(primeTest, MinusTest) {
    EXPECT_FALSE(isPrime(-1));
    EXPECT_FALSE(isPrime(-10));
}

TEST(primeTest, BoundaryTest){
    EXPECT_FALSE(isPrime(0));
    EXPECT_FALSE(isPrime(1));
}

TEST(primeTest, PlusTest) {
    EXPECT_FALSE(isPrime(4));
    EXPECT_TRUE(isPrime(5));
    EXPECT_FALSE(isPrime(6));
}

 

 

음수와 경계값을 처리할 수 있는 코드를 추가해보자.

#include "pch.h"

bool isPrime(int N) {
    if (1 >= N) return false;

    for (int i = 2; i < N; ++i) {
        if (N % i == 0) return false;
    }
    return true;
}

TEST(primeTest, MinusTest) {
    EXPECT_FALSE(isPrime(-1));
    EXPECT_FALSE(isPrime(-10));
}


TEST(primeTest, BoundaryTest){
    EXPECT_FALSE(isPrime(0));
    EXPECT_FALSE(isPrime(1));
}

TEST(primeTest, PlusTest) {
    EXPECT_FALSE(isPrime(4));
    EXPECT_TRUE(isPrime(5));
    EXPECT_FALSE(isPrime(6));
}

 

소수 판정할 수 있는 기본적인 기능과

테스트가 완성되었다.

여기서 TestCase를 좀 더 늘릴 수도 있고,

소수 판정하는 알고리즘 성능을 개선해 볼 수도 있다.

📌 제곱근을 이용한 방식

📌 에라토스테네스의 체 활용

 

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제곱근을 이용한 방식

#include "pch.h"

bool isPrime(int N) {
    if (1 >= N) return false;
    for (int i = 2; i*i <= N; ++i)
    {
        if (N % i == 0) return false;
    }
    return true;
}

TEST(primeTest, MinusTest) {
    EXPECT_FALSE(isPrime(-1));
    EXPECT_FALSE(isPrime(-10));
}

TEST(primeTest, BoundaryTest){
    EXPECT_FALSE(isPrime(0));
    EXPECT_FALSE(isPrime(1));
}

TEST(primeTest, PlusTest) {
    EXPECT_FALSE(isPrime(4));
    EXPECT_TRUE(isPrime(5));
    EXPECT_FALSE(isPrime(6));
}

 

기존 Test를 활용해서 코드 구조 변경 검증이나

성능 테스트를 용이하게 할 수 있다.

그리고 테스트 자체가 기능 명세 역할도 할 수 있다.

 

테스트 코드 작성이 초기에는 생산성을 저하시킬 수 있지만

복잡한 프로그램을 유지보수할 때,

생산성을 높여줄 수 있다.